(1)石料的力学性质采用石料饱水抗压强度试验评价;石料的耐久性采用抗冻性和坚固性试验评价。
(2)石料饱水抗压强度试验方法如下:
①用切石机(或钻石机)从岩石试样或岩芯中钻取标准试件(即边长50mm±0.5mm的正立方体或直径与高均为50mm±0.5mm的圆柱体试件)6块。对有显著层理的岩石,应分别沿平行和垂直层理方向各取试件6块。试件上下端面应平行和磨平,试件端面的平面度公差应小于0.05mm,端面对于试件轴线垂直度偏差不应超过0.25°。
②用游标卡尺量取试件尺寸(精确至0.1mm),对于立方体试件在顶面和底面各量取其边长,以各个面上相互平行的两个边长的算术平均值计算其承压面积A;对于圆柱体试体在顶面和底面分别量取两个相互正交的直径,以其算术平均值计算顶面和底面的面积,取顶面和底面面积的算术平均值作为计算抗压强度所用的截面积。
③按吸水率试验方法对试件进行饱水处理,最后一次加水深度应使水面高出试件至少20mm。
④试件自由浸水48h后取出,擦干表面,放在压力机上进行强度试验。施加在试件上的应力速率应在0.5~1.0MPa/s的限度内。
⑤记录抗压试件试验的最大荷载P,以N为单位,精度为1%。
⑥石料的抗压强度R=P/A,精确至0.1MPa。
⑦取6块试件试验结果的算术平均值作为抗压强度测定值。
(3)石料抗冻性试验方法如下:
①试件制备
a.采用圆柱体标准试件,直径为50mm±2mm、高径比为2:1。
b.每组试件不应少于3个,此外再制备同样试件3个,用于做冻融系数试验。
②试验步骤
a.将试件编号,用放大镜详细检查,并作外观描述。然后量出每个试件的尺寸,计算受压面积。将试件放入烘箱,在105~110℃下烘至恒量,烘干时间一般为12~24h,待在干燥器内冷却至室温后取出,立即称其质量ms,精确至0.01g(以下皆同此)。
b.按吸水率试验方法,让试件自由吸水饱和,然后取出擦去表面水分,放在铁盘中,试件与试件之间应留有一定间距。
c.待冰箱温度下降到-15℃以下时,将铁盘连同试件一起放入冰箱,并立即开始计时。冻结4h后取出试件,放入20℃±5℃的水中融解4h,如此反复冻融至规定次数为止。
d.每隔一定的冻融循环次数(如10次、15次、25次等)详细检查各试件有无剥落、裂缝、分层及掉角等现象,并记录检查情况。
e.称量冻融试验后的试件饱水质量
,再将其烘干至恒量,称其质量m
f。按抗压强度试验方法测定冻融试验后试件的饱水抗压强度,另取3个未经冻融试验的试件测定其饱水抗压强度。
③结果整理
a.计算岩石冻融后的质量损失率
,试验结果精确至0.1%。
b.冻融后的质量损失率取3个试件试验结果的算术平均值。
c.计算岩石冻融后的吸水率
,试验结果精确至0.1%。
d.计算岩石的冻融系数
,试验结果精确至0.01。
e.试验记录:应包括岩石名称、试验编号、试件编号、试件描述、冻融循环次数、冻融试验前后的烘干质量、冻融试验后的试件饱水抗压强度、未经冻融试验的试件饱水抗压强度。
(4)石料坚固性试验方法如下:
①试件制备:与石料抗冻性试验要求相同。
②试验步骤
a.将试件放入烘箱,在105~110℃下烘至恒量,烘干时间一般为12~24h,取出置于干燥器内,冷却至室温,称其质量m
1(精确至0.01g,以下皆同此)。
b.把烘干试件浸入装有硫酸钠溶液的盛器中,溶液应高出试件顶面2cm以上,用盖将盛器盖好,浸置20h。然后将试件取出,再用瓷皿衬住置于105~110℃的烘箱中烘4h。4h后取出试件,将其冷却至室温,再重新浸入硫酸钠溶液中,至硫酸钠结晶溶解后取出试件,用放大镜及钢针仔细观察岩石试件有无破坏现象,并详细描述记录。
c.按上述方法反复浸烘5次,最后一次循环后,用热洁净水煮洗几遍,直至将试件中硫酸钠溶液全部洗净为止。是否洗净可用10%氯化钡溶液进行检验,具体操作为:取洗试件的水若干毫升,滴入少量氯化钡溶液,如无白色沉淀,则说明硫酸钠已被洗净,将洗净的试件烘至恒量,准确称出其质量m
2。
③结果整理
a.计算岩石的坚固性试验质量损失率
,试验结果精确至0.1%。
b.取3个试件试验结果的算术平均值作为测定值。
c.试验记录:应包括岩石名称、试验编号、试件编号、试件描述、浸烘试验次数、试验前后的干试件质量。